WO2001002384A1 - Spirofluorenopyrans - Google Patents

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WO2001002384A1
WO2001002384A1 PCT/EP2000/006156 EP0006156W WO0102384A1 WO 2001002384 A1 WO2001002384 A1 WO 2001002384A1 EP 0006156 W EP0006156 W EP 0006156W WO 0102384 A1 WO0102384 A1 WO 0102384A1
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WO
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naphtho
phenyl
group
radical
spiro
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PCT/EP2000/006156
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Inventor
Claudia Mann
Manfred Melzig
Udo Weigand
Original Assignee
Optische Werke G. Rodenstock
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Publication date
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/10—Spiro-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
    • C07D311/96—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings spiro-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/10—Spiro-condensed systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G02B5/23—Photochromic filters

Definitions

  • the present invention relates to specific photochromic 3H-naphtho [2,1-b] pyran derivatives and their use in plastics of all kinds, in particular for ophthalmic purposes.
  • the present invention relates to naphthopyrans-derived spiro compounds with a fluorene structure, so-called spirofluorenopyrans, in which a fused ring system is bound to the central carbon atom of the fluorene structure via a spiro linkage.
  • Pyranes especially naphthopyrans and larger ring systems derived from them, are photochromic compounds that have been the subject of intensive research to date. Although a patent was first applied for in 1966 (US 3,567,605), it was not until the 1990s that connections could be developed that appeared suitable for use in spectacle lenses.
  • 3H-Naphthopyrans derived from 2-naphthols and their higher analog derivatives derived from them by annulation are a group of photochromic dyes whose long-wave absorption maximum of the excited form is predominantly in the spectral range from 420 nm to 500 nm and thus a yellow, orange or convey a red color impression.
  • the speed of the brightening is influenced by steric hindrance or by electronic effects.
  • substituents on the aryl radicals on the carbon atom which is adjacent to the pyran oxygen atom are described, for example, in US Pat. No. 5,066,818.
  • the 3H-naphthopyrans derived from 2-naphthols known in the prior art and their higher analog derivatives derived from them by annealing are associated with disadvantages which, when used in sun protection glasses, significantly impair the wearing comfort of the spectacle wearer.
  • the dyes known in the prior art frequently have an insufficiently long-wave absorption in the excited as well as in the non-excited state. This also leads to problems when combined with other photochromic dyes.
  • the dyes described have an insufficient lifespan. As a result, such solar control glasses have an insufficient durability. The latter is noticeable in rapidly declining performance and / or strong yellowing.
  • the object of the present invention is therefore to provide new photochromic 3H-naphthopyrans which are said to have improved properties compared to the compounds described in the prior art.
  • the photochromic compounds are said to differ from comparable compounds from the prior art in particular by faster kinetics in the excited form, i.e. faster lightening speed, as well as better behavior in the life test.
  • radicals R 1, R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a substituent selected from the group A, consisting of a hydrogen atom, a (-CC 6 ) -alkyl radical, a (Ci-C ⁇ J-alkoxy radical, one (C 3 -C 7 ) -cycloalkyl radical, which may have one or more heteroatoms, a phenyl radical, a hydroxyl group, bromine, chlorine and fluorine, the structural unit S, including the central spirocarbon atom, a saturated and / or unsaturated ring member with 5 to 8 represents carbon atoms, at most one of which can be replaced by a heteroatom selected from the group consisting of O, S and NR 5 , the radical R 5 being a straight-chain or branched-chain (CrC 6 ) alkyl radical, a substituted or unsubstituted one (C 5 -C 7 ) cycloalkyl radical, a substituted or unsubstit
  • B and B ' are independently selected from one of the following groups a), b), c) or d), where they are a) mono-, di- and trisubstituted aryl groups, the aryl group being phenyl or naphthyl; b) are unsubstituted, mono- and disubstituted heteroaryl radicals, the heteroaryl radical being pyridyl, furanyl, benzofuran-2-yl, benzofuran-3-yl, thienyl, Is benzothien-2-yl or benzothien-3-yl; wherein the substituents of the aryl or heteroaryl radicals in a) and b) are those selected from a group consisting of hydroxy, amino, mono- (C ⁇ -C 6 ) alkylamino, di- (C ⁇ -C6) alkylamino, am Aromatics un-, mono- or disubstituted mono- and diphenylamino, piperidinyl
  • Y and Z are independently O, S, CH, CH 2 or NRg, the
  • Rg is selected from group D, consisting of (C-i-C ⁇ J-alkyl, (Cr)
  • the structural unit S in the above formula (I), including the central spirocarbon atom is a substituted or unsubstituted fluorene, xanthene, thioxanthene or dihydroanthracene unit.
  • Preferred photochromic 3H-naphtho [2,1-b] pyrans have the following general formulas (II):
  • R 1, R 2 , R 3 and R are as defined above and X represents -CH 2 -, -O-, -S- or a CC single bond between the phenyl groups.
  • B and B ' are mono-, di- and tri-substituted aryl radicals independently of one another, the aryl radical in each case being a phenyl radical or a naphthyl radical.
  • Particularly preferred compounds according to the present invention are:
  • spirocyclic ring formation on the fluorene structure of the naphthopyran skeleton provides compounds which are distinguished from the compounds known in the prior art both by better aging behavior and by faster lightening from the darkened state.
  • EP-A-0 987 260 describes the positive influence that bridging has on the service life of indeno-fused naphthopyran derivatives which are derived from the 1-naphthol system. If this bridging is applied to the fused ring systems derived from 2-naphthols, as described in US Pat. No. 5,869,658, a significant improvement in the service life can also be expected here. Deviating from the compounds of EP-A 0 987 260, however, no influence on the lightening rate of the compounds according to the invention is to be expected since there is no steric influence on the ring closure of the pyran ring. Although the compounds according to the invention are substituted in a sterically significantly more demanding manner than the compounds described in US Pat.
  • the compounds according to the invention can be used in plastic materials or plastic objects of any type and shape for a large number of uses for which photochromic behavior is important.
  • a dye according to the present invention or a mixture of such dyes can be used.
  • the photochromic naphthopyran dyes according to the present invention can be used in lenses, in particular whose ophthalmic lenses, glasses for glasses of all kinds, such as ski goggles, sunglasses, motorcycle glasses, visors of protective helmets, and the like are used.
  • the naphthopyrans according to the invention can also be used, for example, as sun protection in vehicles and living spaces in the form of windows, protective covers, covers, roofs or the like.
  • the photochromic naphthopyran dyes according to the invention can be applied to or embedded in a polymer material, such as an organic plastic material, by various methods described in the prior art, as already stated in WO 99/15518.
  • a bulk dyeing process comprises, for example, dissolving or dispersing the photochromic compound or compounds according to the present invention in a plastic material, for example by adding the photochromic compound (s) to a monomeric material before the polymerization takes place.
  • Another possibility for producing a photochromic object is the penetration of the plastic material (s) with the photochromic compound (s) by immersing the plastic material in a hot solution of the photochromic dye or dyes according to the present invention or, for example, also a thermal transfer process.
  • the photochromic compound (s) can also be provided, for example, in the form of a separate layer between adjacent layers of the plastic material, for example as part of a polymeric film.
  • photochromic compound (s) as part of a coating on the surface of the plastic material.
  • penetration is intended to mean the migration of the photochromic compound (s) into the plastic material, for example through the solvent-assisted transfer of the photochromic compound (s) into a polymer matrix, vapor phase transfer or other such surface diffusion processes.
  • photochromic objects such as, for example, spectacle lenses, can advantageously be used not only by means of the customary mass coloring, but also in the same way by means surface coloring are produced, with the latter variant a surprisingly lower tendency to migrate can be achieved. This is particularly advantageous in subsequent finishing steps, since - for example with an anti-reflective coating due to the lower back diffusion in a vacuum - layer detachments and similar defects are drastically reduced.
  • any compatible (chemically and color-compatible) colorations i.e. Dyes that are applied to or embedded in the plastic material in order to satisfy aesthetic as well as medical or fashion aspects.
  • the specific dye (s) selected can therefore vary depending on the intended effects and requirements.
  • photochromic 3H-naphtho [2,1-b] pyrans according to the invention with the general formula (I) or (II) can be prepared, for example, according to the reaction scheme shown in FIG.
  • step ii) After saponification and decarboxylation, the corresponding phenylacetone derivatives (step ii) are prepared. Double ester condensation with dimethyl phthalate (step iii)) gives 2-phenylacetylindanedione derivatives, which in turn form starting materials for the intramolecular cyclization to give the desired hydroxyfluorone derivatives in step iv). Finally, these are reacted with 2-propyn-1-ol derivatives in step v) to give indeno-fused naphthopyran derivatives. This step and the two subsequent steps are done analogous to the reactions with isomeric hydroxyfluorenone derivatives, as described in EP-A-0 987 260. In step vi), the reaction is carried out using suitable Grignard reagents which can be cyclized in step vii) to give the spiro compounds according to the invention; see. each Fig. 1
  • reaction product (13 g) obtained in step iii) was suspended in 200 ml of phosphoric acid and placed in an oil bath preheated to 120 ° C. with stirring. After 1.5 hours at 120 ° C., an orange suspension had formed. After cooling, the reaction mixture was poured into 800 ml of water with stirring and the suspension was suction filtered. The filter residue was washed thoroughly with water and dried at 60 ° C.
  • the orange-colored product (12 g) was identified by NMR spectroscopy as 6-hydroxy-3-methoxy-7H-benzo [c] fluoren-7-one.
  • step v) 2 g of the reaction product obtained in step v) were dissolved in 50 ml of absolute THF with stirring. 2 equivalents of 2-biphenylyl-magnesium bromide (produced from 2-bromobiphenyl and magnesium shavings in THF solution) were added dropwise to this solution. The reaction mixture was stirred at room temperature for 1 h. The reaction mixture was then poured into water, with conc. Hydrochloric acid acidified until the phases were clear and the organic phase separated.
  • step vi) 1 g of the reaction product obtained in step vi) was cyclized in 30 ml of glacial acetic acid while hot. After adding a drop of hydrochloric acid, the mixture was heated to boiling for a further 5 minutes and hot water was added until the reaction solution became cloudy. After cooling, it was extracted with ether. The organic phase was washed with water and dilute sodium hydrogen carbonate solution. After drying over sodium sulfate, the solvent was distilled off and the crude product was dissolved in 40 ml of dichloromethane and subjected to column chromatography with aluminum oxide (water content 3%) as the stationary phase and dichloromethane / hexane mixture (2: 1) as the mobile phase.
  • step vi) The procedure was analogous to Example 1, with the exception that in step vi) the reaction was carried out with 2-phenoxyphenylmagnesium bromide (prepared from 2-bromodiphenyl ether and magnesium in THF solution) instead of with 2-biphenylyl-magnesium bromide.
  • 2-phenoxyphenylmagnesium bromide prepared from 2-bromodiphenyl ether and magnesium in THF solution
  • 2-biphenylyl-magnesium bromide According to NMR spectroscopy, the end product was 13-hydroxy-6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -13- (2-phenoxyphenyl) -2-phenyl-indeno- [2,1-f] -naphtho [2,1 -b] pyran.
  • step vi The procedure was analogous to Example 1, with the exception that in step vi) the reaction was carried out with 2-benzylphenylmagnesium bromide (prepared from 2-bromo-diphenylmethane and magnesium in THF solution) instead of 2-biphenylyl-magnesium bromide.
  • NMR spectroscopy gave 13- (2-benzylphenyl) -13-hydroxy-6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] - naphtho [2,1-b] pyran.
  • step i) The procedure is analogous to Example 1, with the exception that in step i) the reaction was carried out with 3,4-dimethoxybenzyl cyanide instead of 3-methoxybenzyl cyanide.
  • step vi) 13- (2-biphenylyl) -6,7-dimethoxy-13-hydroxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] -naphtho [2,1 -b] pyran and after cyclization analogous to step vii) of Example 1 spiro-9-fluoren-13 '- [6,7-dimethoxy- 2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] naphtho [2,1-b] pyran] (0.6 g), which was identified by NMR spectroscopy.
  • test specimens produced in this way were measured in a PTM II kinetic bench from Zeiss (irradiation with 50 klux according to DIN EN 1836 point 6.1.3.1.1.).
  • the exposure time was 15 min in each case, the brightening in the dark 10 min.
  • the temperature of the glass was controlled using a thermostattable cuvette.
  • the transmission - assessed according to the brightness sensitivity of the human eye V ( ⁇ ) - was recorded in short time intervals.
  • the PTM II kinetic bench supplies the UV / VIS spectrum of the darkened specimens at the end of the exposure, from which the long-wave absorption maxima can be determined.
  • Table 1 shows the longest-wave absorption maxima in the darkened state and the half-life of the brightening, that is to say the time from the maximum darkening to a transmission which is equidistant from the maximum darkening and brightening, the spiro compounds according to the invention produced above and one in the prior art known sales Direct link, as described in US Pat. No. 5,869,658, which has the following structural formula (III):
  • Table 1 clearly shows the faster brightening of the spiro compounds according to the invention compared to the compound available in the prior art, as described in US Pat. No. 5,869,658.

Abstract

The invention relates to specific photochromic 3H-naphtho[2,1-b]-pyran derivatives and to their use in all types of plastics, especially for ophthalmic purposes. In particular, the invention relates to spiro compounds with a fluorene structure that are derived from naphthopyrans, so called spirofluorenopyrans, in which an anellated ring system is bonded to the central carbon atom of the fluorene structure by a spiro bond.

Description

"Spirofluorenopyrane""Spirofluorenopyrans"
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft spezifische photochrome 3H-Naphtho[2,1-b]- pyranderivate sowie deren Verwendung in Kunststoffen aller Art, insbesondere für ophthalmische Zwecke. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung von Naphthopyranen abgeleitete Spiroverbindungen mit Fluorenstruktur, sogenannte Spirofluorenopyrane, bei denen am zentralen Kohlenstoffatom der Fluorenstruktur ein anneliiertes Ringsystem über eine Spiroverknüpfung gebunden ist.The present invention relates to specific photochromic 3H-naphtho [2,1-b] pyran derivatives and their use in plastics of all kinds, in particular for ophthalmic purposes. In particular, the present invention relates to naphthopyrans-derived spiro compounds with a fluorene structure, so-called spirofluorenopyrans, in which a fused ring system is bound to the central carbon atom of the fluorene structure via a spiro linkage.
Es sind verschiedene Farbstoffklassen bekannt, die bei Bestrahlung mit Licht bestimmter Wellenlängen, insbesondere Sonnenstrahlen, reversibel ihre Farbe wechseln. Dies rührt daher, daß diese Farbstoffmoleküle durch Energiezufuhr in Form von Licht in einen angeregten farbigen Zustand übergehen, den sie bei Unterbrechung der Energiezufuhr wieder verlassen, wodurch sie in ihren farblosen oder zumindest kaum gefärbten Normalzustand zurückkehren. Zu diesen photo- chromen Farbstoffen gehören beispielsweise die Naphthopyrane, die im Stand der Technik mit verschiedenen Substituenten bereits beschrieben wurden.Various classes of dyes are known which reversibly change color when irradiated with light of certain wavelengths, in particular sun rays. This is due to the fact that these dye molecules change into an excited colored state through the supply of energy in the form of light, which they leave again when the supply of energy is interrupted, as a result of which they return to their colorless or at least hardly colored normal state. These photochromic dyes include, for example, naphthopyrans, which have already been described in the prior art with various substituents.
Pyrane, speziell Naphthopyrane und von diesen abgeleitete größere Ringsysteme, sind photochrome Verbindungen, die bis heute Gegenstand intensiver Untersuchungen sind. Obwohl bereits im Jahr 1966 erstmals zum Patent angemeldet (US 3,567,605), konnten erst in den 90er Jahren Verbindungen entwickelt werden, die für den Einsatz in Brillengläsern geeignet erschienen.Pyranes, especially naphthopyrans and larger ring systems derived from them, are photochromic compounds that have been the subject of intensive research to date. Although a patent was first applied for in 1966 (US 3,567,605), it was not until the 1990s that connections could be developed that appeared suitable for use in spectacle lenses.
Von 2-Naphtholen abgeleitete 3H-Naphthopyrane und ihre davon durch Annellie- rung abgeleiteten höheren analogen Derivate sind eine Gruppe von photochro- men Farbstoffen, deren längstwelliges Absorptionsmaximum der angeregten Form vorwiegend im Spektralbereich von 420 nm bis 500 nm liegt und somit einen gelben, orangen oder roten Farbeindruck vermitteln. Die Geschwindigkeit der Aufhellung wird dabei durch sterische Hinderung oder durch elektronische Effekte beeinflußt. Hierbei sind vor allem die Substituenten an den Arylresten an dem Kohlenstoffatom von Bedeutung, das dem Pyran- Sauerstoffatom benachbart ist. Der sterische Einfluß durch Substituenten in ortho- Stellung solcher Arylreste ist beispielsweise in US-A 5,066,818 beschrieben. Der elektronische Einfluß von Substituenten an diesen Arylringen oder am Naphthalinrest selbst wirkt sich sowohl auf das Absorptionsmaximum als auch auf die Aufhellgeschwindigkeit aus. Dies ist beispielsweise in US-A 5,520,853 und US-A 5,623,005 sowie WO 99/31082 beschrieben.3H-Naphthopyrans derived from 2-naphthols and their higher analog derivatives derived from them by annulation are a group of photochromic dyes whose long-wave absorption maximum of the excited form is predominantly in the spectral range from 420 nm to 500 nm and thus a yellow, orange or convey a red color impression. The speed of the brightening is influenced by steric hindrance or by electronic effects. Of particular importance here are the substituents on the aryl radicals on the carbon atom which is adjacent to the pyran oxygen atom. The steric influence by substituents in the ortho position of such aryl radicals is described, for example, in US Pat. No. 5,066,818. The electronic influence of substituents on these aryl rings or on the naphthalene residue itself affects both the absorption maximum and the lightening rate. This is described, for example, in US Pat. No. 5,520,853 and US Pat. No. 5,623,005 and WO 99/31082.
Die im Stand der Technik bekannten, von 2-Naphtholen abgeleiteten 3H- Naphthopyrane und ihre davon durch Annellierung abgeleiteten höheren analogen Derivate sind jedoch mit Nachteilen verbunden, die bei deren Verwendung in Sonnenschutzgläsern den Tragekomfort des Brillenträgers wesentlich beein- trächtigen. Die im Stand der Technik bekannten Farbstoffe weisen dabei zum einen häufig eine nicht ausreichend langwellige Absorption im angeregten wie im nicht angeregten Zustand auf. Dies führt auch bei Kombinationen mit weiteren photochromen Farbstoffen zu Problemen. Zum anderen liegt häufig auch eine zu hohe Temperaturempfindlichkeit bezüglich der Eindunkelung vor, wobei gleich- zeitig eine zu langsame Aufhellung eintritt. Darüberhinaus besitzen die beschriebenen Farbstoffe eine ungenügende Lebensdauer. Infolgedessen zeigen derartige Sonnenschutzgläser eine unzureichende Haltbarkeit. Letzteres macht sich in schnell nachlassender Leistung und/oder starker Vergilbung bemerkbar.However, the 3H-naphthopyrans derived from 2-naphthols known in the prior art and their higher analog derivatives derived from them by annealing are associated with disadvantages which, when used in sun protection glasses, significantly impair the wearing comfort of the spectacle wearer. On the one hand, the dyes known in the prior art frequently have an insufficiently long-wave absorption in the excited as well as in the non-excited state. This also leads to problems when combined with other photochromic dyes. On the other hand, there is often too high a temperature sensitivity with regard to the darkening, while at the same time the brightening is too slow. In addition, the dyes described have an insufficient lifespan. As a result, such solar control glasses have an insufficient durability. The latter is noticeable in rapidly declining performance and / or strong yellowing.
Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, neue photochrome 3H-Naphthopyrane bereitzustellen, die verbesserte Eigenschaften gegenüber den im Stand der Technik beschriebenen Verbindungen besitzen sollen. Die photochromen Verbindungen sollen sich gegenüber vergleichbaren Verbindungen aus dem Stand der Technik insbesondere durch eine schnellere Kinetik in der an- geregten Form, d.h. schnellere Aufhellungsgeschwindigkeit, sowie durch ein besseres Verhalten im Lebensdauertest auszeichnen.The object of the present invention is therefore to provide new photochromic 3H-naphthopyrans which are said to have improved properties compared to the compounds described in the prior art. The photochromic compounds are said to differ from comparable compounds from the prior art in particular by faster kinetics in the excited form, i.e. faster lightening speed, as well as better behavior in the life test.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstände gelöst. Insbesondere werden photochrome 3H-Naphtho-[2,1-b]pyrane mit der all- gemeinen Formel (I) bereitgestellt:This object is achieved by the objects characterized in the claims. In particular, photochromic 3H-naphtho- [2,1-b] pyrans with the all- general formula (I) provided:
Figure imgf000004_0001
Figure imgf000004_0001
worin die Reste R-i, R2, R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander einen Substituenten darstellen, ausgewählt aus der Gruppe A, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einem (Cι-C6)-Alkylrest, einem (C-i-CβJ-Alkoxyrest, einem (C3-C7)-Cycloalkylrest, der ein oder mehrere Heteroatome aufweisen kann, einem Phenylrest, einer Hy- droxygruppe, Brom, Chlor und Fluor; die Struktureinheit S unter Einbeziehen des zentralen Spirokohlenstoffatoms ein gesättigtes und/oder ungesättigtes Ringglied mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt, von denen maximal eines durch ein Heteroatom, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus O, S und NR5, ersetzt sein kann, wobei der Rest R5 einen geradkettigen oder verzweigtkettigen (CrC6)-Alkylrest, einen substituierten oder unsubstituierten (C5-C7)-Cycloalkylrest, einen substituierten oder unsubstituierten Phenylrest oder einen substituierten oder unsubstituierten Benzylrest darstellt, wobei an das Ringglied mindestens ein aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem anneliiert ist, wobei das Ringsystem ausgewählt ist aus der Gruppe E, bestehend aus Benzol, Naphthalin, Phenanthren, Pyridin, Chinolin, Furan, Thio- phen, Pyrrol, Benzofuran, Benzothiophen, Indol und Carbazol, und das Ringsys- tem einen oder mehrere Substituenten aus der Gruppe A aufweisen kann;wherein the radicals R 1, R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a substituent selected from the group A, consisting of a hydrogen atom, a (-CC 6 ) -alkyl radical, a (Ci-CβJ-alkoxy radical, one (C 3 -C 7 ) -cycloalkyl radical, which may have one or more heteroatoms, a phenyl radical, a hydroxyl group, bromine, chlorine and fluorine, the structural unit S, including the central spirocarbon atom, a saturated and / or unsaturated ring member with 5 to 8 represents carbon atoms, at most one of which can be replaced by a heteroatom selected from the group consisting of O, S and NR 5 , the radical R 5 being a straight-chain or branched-chain (CrC 6 ) alkyl radical, a substituted or unsubstituted one (C 5 -C 7 ) cycloalkyl radical, a substituted or unsubstituted phenyl radical or a substituted or unsubstituted benzyl radical, with at least one aromatic or hetero on the ring member The aromatic ring system is annelated, the ring system being selected from group E, consisting of benzene, naphthalene, phenanthrene, pyridine, quinoline, furan, thiophene, pyrrole, benzofuran, benzothiophene, indole and carbazole, and the ring system is one or can have several substituents from group A;
B und B' unabhängig voneinander aus einer der folgenden Gruppen a), b), c) oder d) ausgewählt sind, wobei sie a) mono-, di- und trisubstituierte Arylreste sind, wobei der Arylrest Phenyl oder Naphthyl ist; b) unsubstituierte, mono- und disubstituierte Heteroarylreste sind, wobei der Heteroarylrest Pyridyl, Furanyl, Benzofuran-2-yl, Benzofuran-3-yl, Thienyl, Benzothien-2-yl oder Benzothien-3-yl ist; wobei die Substituenten der Aryl- oder Heteroarylreste in a) und b) solche sind, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus Hydroxy, Amino, Mono- (Cι-C6)-alkylamino, Di-(Cι-C6)-alkylamino, am Aromaten un-, mono- oder disubstituiertem Mono- und Diphenylamino, Piperidinyl, Morpholinyl, Carba- zolyl, un-, mono- und disubstituiertem Pyrryl, (CrC6)-Alkyl, (CrC6)-Alkoxy, Brom, Chlor und Fluor, wobei die vorgenannten aromatischen und heteroaromatischen Ringsysteme mit (Cι-C6)-Alkyl, (Ci-CβJ-Alkoxy, Brom, Chlor und Fluor substituiert sein können; c) Struktureinheiten mit den folgenden Formeln (V) und (W) sind:B and B 'are independently selected from one of the following groups a), b), c) or d), where they are a) mono-, di- and trisubstituted aryl groups, the aryl group being phenyl or naphthyl; b) are unsubstituted, mono- and disubstituted heteroaryl radicals, the heteroaryl radical being pyridyl, furanyl, benzofuran-2-yl, benzofuran-3-yl, thienyl, Is benzothien-2-yl or benzothien-3-yl; wherein the substituents of the aryl or heteroaryl radicals in a) and b) are those selected from a group consisting of hydroxy, amino, mono- (Cι-C 6 ) alkylamino, di- (Cι-C6) alkylamino, am Aromatics un-, mono- or disubstituted mono- and diphenylamino, piperidinyl, morpholinyl, carbazolyl, un-, mono- and disubstituted pyrryl, (CrC 6 ) alkyl, (CrC 6 ) alkoxy, bromine, chlorine and fluorine, where the aforementioned aromatic and heteroaromatic ring systems can be substituted with (-CC 6 ) -alkyl, (Ci-CβJ-alkoxy, bromine, chlorine and fluorine; c) structural units with the following formulas (V) and (W):
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000005_0001
(V) (W) worin(V) (W) where
Y und Z unabhängig voneinander O, S, CH, CH2 oder NRg sind, wobei derY and Z are independently O, S, CH, CH 2 or NRg, the
Rest Rg ausgewählt ist aus der Gruppe D, bestehend aus (C-i-CβJ-Alkyl, (CrRg is selected from group D, consisting of (C-i-CβJ-alkyl, (Cr
CβJ-Acyl und Wasserstoff, die Reste R6 und R7 unabhängig voneinanderCβJ-acyl and hydrogen, the radicals R 6 and R 7 independently of one another
Wasserstoff und/oder einen (C-ι-C6)-Alkylrest darstellen und der Rest Rβ einRepresent hydrogen and / or a (C-ι-C 6 ) alkyl radical and the radical Rβ
Substituent aus der Gruppe A ist, wobei n 1 , 2, oder 3 ist, mit der Maßgabe, daß, wenn Y in der Formel (V) NRg ist, Z Kohlenstoff ist, oder d) B und B' miteinander einen un-, mono- oder disubstituierten Fluoren-9- ylidenrest oder einen gesättigten Kohlenwasserstoffrest bilden, der C3-C12 spiro-monozyklisch, C7-C-12 spiro-bizyklisch und/oder C7-C12 spiro-trizyklisch ist, wobei die Fluorensubstituenten aus der Gruppe A ausgewählt sind.Is a substituent from group A, where n is 1, 2 or 3, with the proviso that when Y in the formula (V) is NRg, Z is carbon, or d) B and B 'are mutually un-, form mono- or disubstituted fluorene-9-ylidene residue or a saturated hydrocarbon residue which is C 3 -C 12 spiro-monocyclic, C 7 -C- 12 spiro-bicyclic and / or C7-C12 spiro-tricyclic, the fluorine substituents being derived from Group A are selected.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Struktureinheit S in der vorstehenden Formel (I) unter Einbeziehen des zentralen Spirokohlenstoffatoms eine substituierte oder unsubstituierte Fluoren-, Xanthen-, Thioxanthen- oder Dihy- droanthracen-Einheit. Bevorzugte photochrome 3H-Naphtho[2,1-b]pyrane weisen die nachfolgende allgemeine Formeln (II) auf:In a preferred embodiment, the structural unit S in the above formula (I), including the central spirocarbon atom, is a substituted or unsubstituted fluorene, xanthene, thioxanthene or dihydroanthracene unit. Preferred photochromic 3H-naphtho [2,1-b] pyrans have the following general formulas (II):
Figure imgf000006_0001
Figure imgf000006_0001
worin Ri, R2, R3 und R wie vorgenannt definiert sind und X für -CH2-, -O-, -S- oder eine C-C-Einfachbindung zwischen den Phenylhngen steht.wherein R 1, R 2 , R 3 and R are as defined above and X represents -CH 2 -, -O-, -S- or a CC single bond between the phenyl groups.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind in der vorstehend aufgeführten Formel (II) B und B' unabhängig voneinander mono-, di- und trisubsti- tuierte Arylreste, wobei der Arylrest jeweils ein Phenylrest oder ein Naphthylrest ist.In a particularly preferred embodiment, in formula (II) B and B 'are mono-, di- and tri-substituted aryl radicals independently of one another, the aryl radical in each case being a phenyl radical or a naphthyl radical.
Besonders bevorzugte Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind:Particularly preferred compounds according to the present invention are:
Spiro-9-fluoren-13'-[6-methoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno[2,1-fjnaph- tho[2,1-b]pyran], Spiro-9-xanthen-13'-[6-methoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno[2,1-f]naph- tho[2,1-b]pyran],Spiro-9-fluoren-13 '- [6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-fnaphtho [2,1-b] pyran], spiro-9-xanthene -13 '- [6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] naphtho [2,1-b] pyran],
Spiro-9-thioxanthen-13'-[6-methoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno[2,1-f]- naphtho[2,1-b]pyran],Spiro-9-thioxanthene-13 '- [6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] - naphtho [2,1-b] pyran],
Spiro-9-(9,10-dihydroanthracen)-13'-[6-methoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl- indeno[2,1-f]naphtho[2,1-b]pyran] undSpiro-9- (9,10-dihydroanthracene) -13 '- [6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] naphtho [2,1-b] pyran] and
Spiro-9-fluoren-13'-[6,7-dimethoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno[2,1-f]- naphtho[2,1-b]pyran].Spiro-9-fluorene-13 '- [6,7-dimethoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] - naphtho [2,1-b] pyran].
Fig. 1 zeigt einen Syntheseweg zur Herstellung beispielhafter erfindungsgemäßer photochromer Verbindungen. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch spirocyclische Ringbildung an der Fluorenostruktur des Naphthopyrangerüsts Verbindungen bereitgestellt, die sich gegenüber den im Stand der Technik bekannten Verbindungen sowohl durch ein besseres Alterungsverhalten als auch durch eine schnellere Aufhellung aus dem eingedunkelten Zustand auszeichnen.1 shows a synthetic route for the production of exemplary photochromic compounds according to the invention. According to the present invention, spirocyclic ring formation on the fluorene structure of the naphthopyran skeleton provides compounds which are distinguished from the compounds known in the prior art both by better aging behavior and by faster lightening from the darkened state.
EP-A-0 987 260 beschreibt zwar den positiven Einfluß, den eine Verbrückung bei Indeno-annellierten Naphthopyranderivaten, die sich vom 1-Naphtholsystem ableiten, auf die Lebensdauer hat. Wendet man diese Verbrückung auf die von 2- Naphtholen abgeleiteten annellierten Ringsysteme, wie in US 5,869,658 beschrieben, an, so ist auch hier eine deutliche Verbesserung der Lebensdauer zu erwarten. Abweichend von den Verbindungen der EP-A 0 987 260 ist jedoch kein Einfluß auf die Aufhellgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen zu erwarten, da sich hier kein sterischer Einfluß bei der Ringschließung des Pyranrings ergibt. Obwohl die erfindungsgemäßen Verbindungen im Vergleich zu den in US 5,869,658 beschriebenen Verbindungen sterisch deutlich anspruchsvoller substituiert sind, ist jedoch überraschenderweise ihre Aufhellgeschwindigkeit gegenüber den in US 5,869,658 beschriebenen Verbindungen viel höher. Besonders bemerkenswert ist dabei, daß, wenn die Struktureinheit S in der allgemeinen Formel (I) eine Fluoren-, Xanthen-, Thioxanthen- oder Dihydroanthracen-Einheit ist, durch eine geringfügige gegenseitige Abspreizung der beiden Phenylringe der vorgenannten Struktureinheiten durch den Substituenten X in der allgemeinen Formel (II) die Aufhellgeschwindigkeit annähernd um den Faktor 3 verändert werden kann. Die erfindungsgemäße Verknüpfung zu Spirosystemen führt damit nicht nur zu einer Verbesserung der Lebensdauer, sondern eröffnet gleichzeitig auch eine einfache Möglichkeit die Aufhellgeschwindigkeit zu beeinflussen, ohne dabei gleichzeitig durch elektronische Effekte das Absorptionsmaximum zu ändern.EP-A-0 987 260 describes the positive influence that bridging has on the service life of indeno-fused naphthopyran derivatives which are derived from the 1-naphthol system. If this bridging is applied to the fused ring systems derived from 2-naphthols, as described in US Pat. No. 5,869,658, a significant improvement in the service life can also be expected here. Deviating from the compounds of EP-A 0 987 260, however, no influence on the lightening rate of the compounds according to the invention is to be expected since there is no steric influence on the ring closure of the pyran ring. Although the compounds according to the invention are substituted in a sterically significantly more demanding manner than the compounds described in US Pat. No. 5,869,658, surprisingly, however, their lightening rate is much higher than that of the compounds described in US Pat. No. 5,869,658. It is particularly noteworthy here that if the structural unit S in the general formula (I) is a fluorene, xanthene, thioxanthene or dihydroanthracene unit, by a slight mutual spreading of the two phenyl rings of the aforementioned structural units by the substituent X in the general formula (II) the lightening rate can be changed approximately by a factor of 3. The linkage according to the invention to spiro systems not only leads to an improvement in the service life, but at the same time also opens up a simple possibility of influencing the brightening speed without at the same time changing the absorption maximum by means of electronic effects.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in Kunststoffmaterialien bzw. Kunststoffgegenständen jeglicher Art und Form für eine Vielzahl von Einsatzzwecken, für die photochromes Verhalten von Bedeutung ist, verwendet werden. Dabei können ein Farbstoff gemäß der vorliegenden Erfindung oder ein Gemisch solcher Farbstoffe eingesetzt werden. Beispielsweise können die photochromen Naphthopyran-Farbstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung in Linsen, insbeson- dere ophthalmischen Linsen, Gläsern für Brillen aller Art, wie beispielsweise Skibrillen, Sonnenbrillen, Motorradbrillen, Visieren von Schutzhelmen, und dergleichen eingesetzt werden. Ferner können die erfindungsgemäßen Naphthopyrane beispielsweise auch als Sonnenschutz in Fahrzeugen und Wohnräumen in Form von Fenstern, Schutzblenden, Abdeckungen, Dächern oder dergleichen verwendet werden.The compounds according to the invention can be used in plastic materials or plastic objects of any type and shape for a large number of uses for which photochromic behavior is important. A dye according to the present invention or a mixture of such dyes can be used. For example, the photochromic naphthopyran dyes according to the present invention can be used in lenses, in particular whose ophthalmic lenses, glasses for glasses of all kinds, such as ski goggles, sunglasses, motorcycle glasses, visors of protective helmets, and the like are used. Furthermore, the naphthopyrans according to the invention can also be used, for example, as sun protection in vehicles and living spaces in the form of windows, protective covers, covers, roofs or the like.
Zur Herstellung von solchen photochromen Gegenständen können die erfindungsgemäßen photochromen Naphthopyran-Farbstoffe durch verschiedene, im Stand der Technik beschriebene Verfahren, wie bereits in WO 99/15518 angegeben, auf ein Polymermaterial, wie ein organisches Kunststoff material, aufgebracht oder darin eingebettet werden.To produce such photochromic objects, the photochromic naphthopyran dyes according to the invention can be applied to or embedded in a polymer material, such as an organic plastic material, by various methods described in the prior art, as already stated in WO 99/15518.
Es werden dabei sogenannte Massefärbungs- und Oberflächenfärbungsverfahren unterschieden. Ein Massefärbungsverfahren umfaßt beispielsweise das Auflösen oder Dispergieren der photochromen Verbindung oder Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Kunststoff material, z.B. durch die Zugabe der photochromen Verbindung(en) zu einem monomeren Material, bevor die Polymerisation erfolgt. Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung eines photochromen Gegenstands ist die Durchdringung des oder der Kunststoffmaterialien mit der (den) photochromen Verbindung(en) durch Eintauchen des Kunststoff materials in eine heiße Lösung des oder der photochromen Farbstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung oder beispielsweise auch ein Thermotransferverfahren. Die photochrome(n) Verbindung(en) kann bzw. können beispielsweise auch in Form einer separaten Schicht zwischen aneinandergrenzenden Schichten des Kunst- stoffmaterials, z.B. als Teil eines polymeren Films, vorgesehen werden. Ferner ist auch ein Aufbringen der photochromen Verbindung(en) als Teil einer auf der Oberfläche des Kunststoffmaterials befindlichen Beschichtung möglich. Der Ausdruck "Durchdringung" soll dabei die Migration der photochromen Verbindung(en) in das Kunststoffmaterial, z.B. durch den lösungsmittelunterstützten Transfer der photochromen Verbindung(en) in eine Polymermatrix, Dampfphasentransfer oder andere derartige Oberflächendiffusionsvorgänge, bedeuten. Vorteilhafterweise können solche photochromen Gegenstände, wie z.B. Brillengläser, nicht nur mittels der üblichen Massefärbung, sondern in gleicher Weise auch mittels Ober- flächenfärbung hergestellt werden, wobei bei der letzteren Variante eine überraschend geringere Migrationsneigung erzielt werden kann. Dies ist vor allem bei nachfolgenden Veredelungsschritten von Vorteil, da - z.B. bei einer Antireflex- beschichtung durch die geringere Rückdiffusion im Vakuum - Schichtablösungen und ähnliche Defekte drastisch verringert werden.A distinction is made between so-called mass coloring and surface coloring processes. A bulk dyeing process comprises, for example, dissolving or dispersing the photochromic compound or compounds according to the present invention in a plastic material, for example by adding the photochromic compound (s) to a monomeric material before the polymerization takes place. Another possibility for producing a photochromic object is the penetration of the plastic material (s) with the photochromic compound (s) by immersing the plastic material in a hot solution of the photochromic dye or dyes according to the present invention or, for example, also a thermal transfer process. The photochromic compound (s) can also be provided, for example, in the form of a separate layer between adjacent layers of the plastic material, for example as part of a polymeric film. It is also possible to apply the photochromic compound (s) as part of a coating on the surface of the plastic material. The term "penetration" is intended to mean the migration of the photochromic compound (s) into the plastic material, for example through the solvent-assisted transfer of the photochromic compound (s) into a polymer matrix, vapor phase transfer or other such surface diffusion processes. Such photochromic objects, such as, for example, spectacle lenses, can advantageously be used not only by means of the customary mass coloring, but also in the same way by means surface coloring are produced, with the latter variant a surprisingly lower tendency to migrate can be achieved. This is particularly advantageous in subsequent finishing steps, since - for example with an anti-reflective coating due to the lower back diffusion in a vacuum - layer detachments and similar defects are drastically reduced.
Insgesamt können auf Basis der erfindungsgemäßen photochromen 3H-Naphtho- [2,1-b]pyrane beliebig kompatible (in chemischer Hinsicht und farblicher Art und Weise verträgliche) Färbungen, d.h. Farbstoffe, auf das Kunststoff material aufge- bracht oder in es eingebettet werden, um sowohl ästhetischen Gesichtspunkten als auch medizinischen oder modischen Aspekten zu genügen. Der oder die spezifisch ausgewählte(n) Farbstoff(e) kann bzw. können demzufolge, abhängig von den beabsichtigten Wirkungen sowie Anforderungen, variieren.Overall, on the basis of the photochromic 3H-naphtho- [2,1-b] pyrans according to the invention, any compatible (chemically and color-compatible) colorations, i.e. Dyes that are applied to or embedded in the plastic material in order to satisfy aesthetic as well as medical or fashion aspects. The specific dye (s) selected can therefore vary depending on the intended effects and requirements.
Die erfindungsgemäßen photochromen 3H-Naphtho[2,1-b]pyrane mit der allgemeinen Formel (I) bzw. (II) lassen sich beispielsweise nach dem in Figur 1 gezeigten Reaktionsschema herstellen.The photochromic 3H-naphtho [2,1-b] pyrans according to the invention with the general formula (I) or (II) can be prepared, for example, according to the reaction scheme shown in FIG.
Der Syntheseweg der erfindungsgemäßen Spiroverbindungen ist im Vergleich zu den in US-A 5,869,658 beschriebenen Verfahren erheblich modifiziert. Während zur Synthese gemäß US-A 5,869,658 (vgl. auch die in Tabelle 1 angeführte Vergleichsverbindung) das Fluorenon-Zwischenprodukt (Reaktionsprodukt aus Schritt iv) des in Fig. 1 dargestellten Reaktionsschemas) durch Oxidation des entsprechenden Fluorens gewonnen werden muß, wird es im Rahmen der vorlieg- enden Erfindung direkt bei der Cyclisierung hergestellt. Ausgehend von Benzyl- cyanid-Derivaten werden die entsprechenden 2-Acetyl-Verbindungen gemäß Schritt i) durch Esterkondensation mit Essigester hergestellt. Nach Verseifung und Decarboxylierung werden die entsprechenden Phenylaceton-Derivate (Schritt ii) hergestellt. Durch doppelte Esterkondensation mit Phthalsäuredimethylester (Schritt iii)) entstehen 2-Phenylacetylindandion-Derivate, die wiederum Aus- gangsstoffe für die intramolekulare Cyclisierung zu den gewünschten Hydroxyfluo- renon-Derivaten gemäß Schritt iv) bilden. Diese werden schließlich mit 2-Propin-1- ol-Derivaten gemäß Schritt v) zu Indeno-annellierten Naphthopyran-Derivaten umgesetzt. Dieser Schritt sowie die beiden anschließenden Schritte erfolgen analog zu den Umsetzungen mit isomeren Hydroxyfluorenon-Derivaten, wie in EP- A-0 987 260 beschrieben. In Schritt vi) erfolgt die Umsetzung mit geeigneten Grignard-Reagenzien, die sich in Schritt vii) zu den erfindungsgemäßen Spirover- bindungen cyclisieren lassen; vgl. jeweils Fig. 1.The synthetic route of the spiro compounds according to the invention is considerably modified compared to the processes described in US Pat. No. 5,869,658. While for the synthesis according to US Pat. No. 5,869,658 (cf. also the comparative compound listed in Table 1) the fluorenone intermediate (reaction product from step iv) of the reaction scheme shown in FIG. 1) must be obtained by oxidation of the corresponding fluorene, it will be within the scope of the present invention produced directly during the cyclization. Starting from benzyl cyanide derivatives, the corresponding 2-acetyl compounds are prepared in accordance with step i) by ester condensation with ethyl acetate. After saponification and decarboxylation, the corresponding phenylacetone derivatives (step ii) are prepared. Double ester condensation with dimethyl phthalate (step iii)) gives 2-phenylacetylindanedione derivatives, which in turn form starting materials for the intramolecular cyclization to give the desired hydroxyfluorone derivatives in step iv). Finally, these are reacted with 2-propyn-1-ol derivatives in step v) to give indeno-fused naphthopyran derivatives. This step and the two subsequent steps are done analogous to the reactions with isomeric hydroxyfluorenone derivatives, as described in EP-A-0 987 260. In step vi), the reaction is carried out using suitable Grignard reagents which can be cyclized in step vii) to give the spiro compounds according to the invention; see. each Fig. 1
Nachfolgend wird die Herstellung beispielhaft ausgewählter, erfindungsgemäßer 3H-Naphtho[2,1-b]pyrane detailliert erläutert, wobei diese Beispiele selbstverständlich den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken, sondern nur zur Veranschaulichung dienen sollen.The preparation of 3H-naphtho [2,1-b] pyrans according to the invention selected by way of example is explained in detail, these examples, of course, not restricting the scope of protection of the present invention, but are only intended to be illustrative.
BeispieleExamples
BEISPIEL 1EXAMPLE 1
i) Eine Mischung aus 3-Methoxybenzylcyanid (100 g), Essigsäureethylester (90 g) und Kaliumethylat (78 g) in 1000 ml absolutem Toluol wurde 4 h unter Rühren und Rückfluß zum Sieden erhitzt. Anschließend wurden 600 ml Wasser zugegeben und die organische Phase im Scheidetrichter abgetrennt. Diese wurde nochmals mit 600 ml Wasser extrahiert. Die vereinigten wäßrigen Phasen wurden zweimal mit Ether extrahiert und anschließend wurde die wäßrige Phase mit konz. Salzsäure angesäuert. Es wurde zweimal mit je 400 ml Ether extrahiert und die vereinigte organische Phase mit Wasser und verdünnter Natriumhydrogencarbonat- Lösung gewaschen. Nach Trocknen über Natriumsulfat und Abdestillieren des Lösungsmittels wurde ein viskoses Öl erhalten (103 g), das bei Raumtemperatur erstarrte und mittels NMR-Spektrum als 2-(3-Methoxyphenyl)-3-oxo-butansäure- nitril identifiziert wurde.i) A mixture of 3-methoxybenzyl cyanide (100 g), ethyl acetate (90 g) and potassium ethylate (78 g) in 1000 ml of absolute toluene was heated to boiling with stirring and reflux for 4 h. 600 ml of water were then added and the organic phase was separated off in a separating funnel. This was extracted again with 600 ml of water. The combined aqueous phases were extracted twice with ether and then the aqueous phase was concentrated. Acidified hydrochloric acid. It was extracted twice with 400 ml of ether each time and the combined organic phase was washed with water and dilute sodium hydrogen carbonate solution. After drying over sodium sulfate and distilling off the solvent, a viscous oil was obtained (103 g), which solidified at room temperature and was identified by means of the NMR spectrum as 2- (3-methoxyphenyl) -3-oxo-butanoic acid nitrile.
ii) Eine Mischung aus 175 ml konz. Schwefelsäure und 50 ml Wasser wurde im Eisbad unter Rühren abgekühlt. Nach Zugabe des in Schritt i) erhaltenen Reakti- onsproduktes (100 g) wurde kurz bis zur Lösung erhitzt. Anschließend wurde wieder im Eisbad abgekühlt und 900 ml Wasser zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 6 h unter Rühren und Rückfluß zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde zweimal mit 400 ml Ether extrahiert und die vereinigte organische Phase wurde zweimal mit Wasser und verdünnter Natriumhydrogencarbonat-Lösung ge- waschen. Nach Trocknen über Natriumsulfat und Abdestillieren des Lösungsmittels wurde das Rohprodukt einer Säulenchromatographie mit Aluminiumoxid (Wassergehalt 3%) als stationärer und Dichlormethan als mobiler Phase unterworfen. Das Produkt war ein gelbliches Öl (45 g), das mittels NMR-Spektroskopie als 3-Methoxyphenylaceton identifiziert wurde.ii) A mixture of 175 ml conc. Sulfuric acid and 50 ml of water were cooled in an ice bath with stirring. After addition of the reaction product (100 g) obtained in step i), the mixture was heated briefly to dissolve. It was then cooled again in an ice bath and 900 ml of water were added. The reaction mixture was heated to boiling with stirring and reflux for 6 h. After cooling, the mixture was extracted twice with 400 ml of ether and the combined organic phase was washed twice with water and dilute sodium hydrogen carbonate solution. to wash. After drying over sodium sulfate and distilling off the solvent, the crude product was subjected to column chromatography with aluminum oxide (water content 3%) as the stationary phase and dichloromethane as the mobile phase. The product was a yellowish oil (45 g) which was identified as 3-methoxyphenylacetone by NMR spectroscopy.
iii) Ein Gemisch aus dem in Schritt ii) erhaltenen Reaktionsprodukt (33 g), Phthal- säuredimethylester (39 g) und Natriummethylat (17 g) in 400 ml absolutem Toluol wurde 4 h unter Rühren und Rückfluß zum Sieden erhitzt (vgl. Ind. Eng. Chem. 1942, S. 494). Nach Zugabe von 300 ml Wasser wurde das Gemisch kurz gerührt. Es entstand ein Niederschlag (Natrium-Enolat des Produktes) zwischen den beiden Phasen. Es wurde auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und anschließend wurde der gebildete Feststoff abgesaugt, welcher mit Ether und Wasser gewaschen wurde. Der Feststoff wurde in 500 ml Wasser in der Siedehitze gelöst und mit konz. Salzsäure angesäuert. Nach Abkühlen unter Rühren wurde der gebildete Feststoff abgesaugt und bei 60°C getrocknet. Das hellgelbe Produkt (22 g) wurde mittels NMR-Spektroskopie als 2-(3-Methoxyphenylacetyl)-indan-1 ,3-dion identifiziert.iii) A mixture of the reaction product (33 g), dimethyl phthalate (39 g) and sodium methylate (17 g) in 400 ml of absolute toluene obtained in step ii) was heated to boiling with stirring and reflux (cf. Ind. Eng. Chem. 1942, p. 494). After adding 300 ml of water, the mixture was stirred briefly. There was a precipitate (sodium enolate of the product) between the two phases. It was allowed to cool to room temperature and then the solid formed was suction filtered, which was washed with ether and water. The solid was dissolved in 500 ml of water at the boiling point and concentrated with. Acidified hydrochloric acid. After cooling with stirring, the solid formed was filtered off and dried at 60 ° C. The light yellow product (22 g) was identified by NMR spectroscopy as 2- (3-methoxyphenylacetyl) indan-1,3-dione.
iv) Das in Schritt iii) erhaltene Reaktionsprodukt (13 g) wurde in 200 ml Phosphorsäure suspendiert und unter Rühren in ein auf 120 °C vorgeheiztes Ölbad gestellt. Nach 1 ,5 h bei 120°C hatte sich eine orangefarbene Suspension gebildet. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch in 800 ml Wasser unter Rühren eingegossen und die Suspension abgesaugt. Der Filterrückstand wurde gründlich mit Wasser gewaschen und bei 60°C getrocknet. Das orangefarbene Produkt (12 g) wurde mittels NMR-Spektroskopie als 6-Hydroxy-3-methoxy-7H-benzo[c]fluoren-7- on identifiziert.iv) The reaction product (13 g) obtained in step iii) was suspended in 200 ml of phosphoric acid and placed in an oil bath preheated to 120 ° C. with stirring. After 1.5 hours at 120 ° C., an orange suspension had formed. After cooling, the reaction mixture was poured into 800 ml of water with stirring and the suspension was suction filtered. The filter residue was washed thoroughly with water and dried at 60 ° C. The orange-colored product (12 g) was identified by NMR spectroscopy as 6-hydroxy-3-methoxy-7H-benzo [c] fluoren-7-one.
v) 3 g des in Schritt iv) erhaltenen Reaktionsproduktes wurden zusammen mit 1- (4-Methoxyphenyl)-1-phenyl-1-propinol (4 g; hergestellt aus 4-Methoxybenzophe- non und Natriumacetylid in DMSO) in etwa 300 ml Toluol suspendiert. Nach Zusatz einer Spatelspitze 4-Toluolsulfonsäure wurde das Reaktionsgemisch 1 ,5 h unter Rühren und Rückfluß zum Sieden erhitzt. Nach kurzem Abkühlen wurde das Toluol im Vakuum abgezogen und der Rückstand in 40 ml Dichlormethan gelöst und einer Säulenchromatographie mit Aluminiumoxid (Wassergehalt 3%) als stationärer und Dichlormethan/Hexan-Mischung (2:1 ) als mobiler Phase unterworfen. Die rote Produktbande wurde gesammelt. Nach Abziehen des Lösungsmittels wurde ein dunkelrotes Produkt (3 g) erhalten, das mittels NMR-Spektroskopie als 2-(4-Methoxyphenyl)-2-phenyl-6-methoxy-13-oxo-indeno[2,1-f]-naphtho[2,1-b]py- ran identifiziert wurde.v) 3 g of the reaction product obtained in step iv) together with 1- (4-methoxyphenyl) -1-phenyl-1-propinol (4 g; prepared from 4-methoxybenzophenone and sodium acetylide in DMSO) in about 300 ml of toluene suspended. After adding a spatula tip of 4-toluenesulfonic acid, the reaction mixture was heated to boiling for 1.5 hours with stirring and reflux. After cooling briefly, the toluene was removed in vacuo and the residue was dissolved in 40 ml of dichloromethane and subjected to column chromatography with aluminum oxide (water content 3%) as stationary and dichloromethane / hexane mixture (2: 1) as mobile phase. The red band of products was collected. After the solvent had been stripped off, a dark red product (3 g) was obtained, which by NMR spectroscopy as 2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-6-methoxy-13-oxo-indeno [2,1-f] -naphtho [2,1-b] pyran was identified.
vi) 2 g des in Schritt v) erhaltenen Reaktionsproduktes wurden in 50 ml absolutem THF unter Rühren gelöst. Zu dieser Lösung wurden 2 Äquivalente 2-Biphenylyl- magnesiumbromid (hergestellt aus 2-Brombiphenyl und Magnesiumspäne in THF- Lösung) zugetropft. Das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur 1 h gerührt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen, mit konz. Salzsäure solange angesäuert, bis die Phasen klar waren, und die organische Phase abgetrennt. Nach Extraktion mit Wasser, Trocknen über Natriumsulfat und Abziehen des Lösungsmittel wurde ein bräunliches Öl (2 g) erhalten, das mittels NMR-Spektroskopie als 13-(2-Biphenylyl)-13-hydroxy-6-methoxy-2-(4-methoxy- phenyl)-2-phenyl-indeno[2,1-f]naphtho[2,1-b]pyran identifiziert wurde.vi) 2 g of the reaction product obtained in step v) were dissolved in 50 ml of absolute THF with stirring. 2 equivalents of 2-biphenylyl-magnesium bromide (produced from 2-bromobiphenyl and magnesium shavings in THF solution) were added dropwise to this solution. The reaction mixture was stirred at room temperature for 1 h. The reaction mixture was then poured into water, with conc. Hydrochloric acid acidified until the phases were clear and the organic phase separated. After extraction with water, drying over sodium sulfate and removal of the solvent, a brownish oil (2 g) was obtained, which by NMR spectroscopy as 13- (2-biphenylyl) -13-hydroxy-6-methoxy-2- (4-methoxy - phenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] naphtho [2,1-b] pyran.
vii) 1 g des in Schritt vi) erhaltenen Reaktionsproduktes wurden in 30 ml Eisessig in der Hitze cyclisiert. Nach Zugabe eines Tropfens Salzsäure wurde noch 5 min zum Sieden erhitzt und noch solange heißes Wasser zugegeben, bis die Reaktionslösung trüb wurde. Nach dem Abkühlen wurde mit Ether extrahiert. Die organische Phase wurde mit Wasser und verdünnter Natriumhydrogencarbonat-Lösung gewaschen. Nach Trocknen über Natriumsulfat wurde das Lösungsmittel abdestil- liert und das Rohprodukt in 40 ml Dichlormethan gelöst und einer Säulenchromatographie mit Aluminiumoxid (Wassergehalt 3%) als stationärer und Dichlormethan/Hexan-Mischung (2:1) als mobiler Phase unterworfen. Aus der Produktfraktion wurde nach Abdestillieren des Eluenten ein Feststoff (0,5 g) erhalten, der mittels NMR-Spektroskopie als Spiro-9-fluoren-13'-[6-methoxy-2-(4-methoxy- phenyl)-2-phenyl-indeno[2,1-f]naphtho[2,1-b]pyran] identifiziert wurde. BEISPIEL 2vii) 1 g of the reaction product obtained in step vi) was cyclized in 30 ml of glacial acetic acid while hot. After adding a drop of hydrochloric acid, the mixture was heated to boiling for a further 5 minutes and hot water was added until the reaction solution became cloudy. After cooling, it was extracted with ether. The organic phase was washed with water and dilute sodium hydrogen carbonate solution. After drying over sodium sulfate, the solvent was distilled off and the crude product was dissolved in 40 ml of dichloromethane and subjected to column chromatography with aluminum oxide (water content 3%) as the stationary phase and dichloromethane / hexane mixture (2: 1) as the mobile phase. After distilling off the eluent, a solid (0.5 g) was obtained from the product fraction, which by NMR spectroscopy as spiro-9-fluorene-13 '- [6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2- phenyl-indeno [2,1-f] naphtho [2,1-b] pyran] was identified. EXAMPLE 2
Die Durchführung erfolgte analog Beispiel 1 , mit der Ausnahme, dass im Schritt vi) die Umsetzung mit 2-Phenoxyphenylmagnesiumbromid (hergestellt aus 2- Bromdiphenylether und Magnesium in THF-Lösung) anstatt mit 2-Biphenylyl- magnesiumbromid erfolgte. Gemäß NMR-Spektroskopie war das Endprodukt 13- Hydroxy-6-methoxy-2-(4-methoxyphenyl)-13-(2-phenoxyphenyl)-2-phenyl-indeno- [2,1-f]-naphtho[2,1-b]pyran.The procedure was analogous to Example 1, with the exception that in step vi) the reaction was carried out with 2-phenoxyphenylmagnesium bromide (prepared from 2-bromodiphenyl ether and magnesium in THF solution) instead of with 2-biphenylyl-magnesium bromide. According to NMR spectroscopy, the end product was 13-hydroxy-6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -13- (2-phenoxyphenyl) -2-phenyl-indeno- [2,1-f] -naphtho [2,1 -b] pyran.
Dieses wurde analog dem Schritt vii) von Beispiel 1 zu Spiro-9-xanthen-13'-[6- methoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno[2,1-f]naphtho[2,1-b]pyran] (0,4 g) cyclisiert, das mittels NMR-Spektroskopie identifiziert wurde.This was converted analogously to step vii) from Example 1 to spiro-9-xanthene-13 '- [6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] naphtho [2,1 -b] pyran] (0.4 g) cyclized, which was identified by NMR spectroscopy.
BEISPIEL 3EXAMPLE 3
Die Durchführung erfolgte analog Beispiel 1 , mit der Ausnahme, dass im Schritt vi) die Umsetzung mit 2-Benzylphenylmagnesiumbromid (hergestellt aus 2- Bromdiphenylmethan und Magnesium in THF-Lösung) anstatt 2-Biphenylyl- magnesiumbromid erfolgte. Gemäß NMR-Spektroskopie entstand 13-(2- Benzylphenyl)-13-hydroxy-6-methoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno[2,1 -f]- naphtho[2,1-b]pyran.The procedure was analogous to Example 1, with the exception that in step vi) the reaction was carried out with 2-benzylphenylmagnesium bromide (prepared from 2-bromo-diphenylmethane and magnesium in THF solution) instead of 2-biphenylyl-magnesium bromide. NMR spectroscopy gave 13- (2-benzylphenyl) -13-hydroxy-6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] - naphtho [2,1-b] pyran.
Dieses wurde analog dem Schritt vii) von Beispiel 1 zu Spiro-9-(9,10- dihydroanthracen)-13'-[6-methoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno[2,1-f]- naphtho-[2,1-b]-pyran] (0,5 g) cyclisiert, das mittels NMR-Spektroskopie identifiziert wurde.This was converted to spiro-9- (9,10-dihydroanthracene) -13 '- [6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f ] - naphtho- [2,1-b] pyran] (0.5 g) cyclized, which was identified by NMR spectroscopy.
BEISPIEL 4EXAMPLE 4
Die Durchführung erfolgt analog Beispiel 1 , mit der Ausnahme, daß im Schritt i) die Umsetzung mit 3,4-Dimethoxybenzylcyanid anstatt 3-Methoxybenzylcyanid erfolgte. Es entstand nach Schritt vi) 13-(2-Biphenylyl)-6,7-dimethoxy-13-hydroxy- 2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno[2,1-f]-naphtho[2,1-b]pyran und nach Cyclisierung analog dem Schritt vii) von Beispiel 1 Spiro-9-fluoren-13'-[6,7-dimethoxy- 2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno[2,1-f]naphtho[2,1-b]pyran] (0,6 g), das mittels NMR-Spektroskopie identifiziert wurde.The procedure is analogous to Example 1, with the exception that in step i) the reaction was carried out with 3,4-dimethoxybenzyl cyanide instead of 3-methoxybenzyl cyanide. After step vi), 13- (2-biphenylyl) -6,7-dimethoxy-13-hydroxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] -naphtho [2,1 -b] pyran and after cyclization analogous to step vii) of Example 1 spiro-9-fluoren-13 '- [6,7-dimethoxy- 2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] naphtho [2,1-b] pyran] (0.6 g), which was identified by NMR spectroscopy.
Herstellung der Probekörper:Production of the test specimens:
500 ppm des jeweiligen photochromen Farbstoffes wurden im verwendeten Monomer (TRANSHADE-150 der Firma Tokuyama; Brechungsindex 1 ,52) bei Raumtemperatur unter Rühren gelöst. Nach Zugabe eines Initiators vom Alkylper- oxyester-Typ (1 ,5 Gew.-%) wurde zweimal entgast und anschließend nach dem von der Firma Tokuyama empfohlenen Temperaturprogramm polymerisiert. Die Glasgießformen waren dabei schwarz gefärbt, damit die Gesamtheit der photochromen Farbstoffe im nichtangeregten Zustand in die Matrix eingebaut werden konnte. Nach Beendigung der Polymerisation wurden die Probekörper noch 2 h bei 100°C getempert.500 ppm of the respective photochromic dye were dissolved in the monomer used (TRANSHADE-150 from Tokuyama; refractive index 1, 52) at room temperature with stirring. After the addition of an initiator of the alkyl peroxy ester type (1.5% by weight), degassing was carried out twice and then polymerization was carried out according to the temperature program recommended by the Tokuyama company. The glass molds were colored black so that all of the photochromic dyes could be built into the matrix in the non-excited state. After the polymerization had ended, the test specimens were heated at 100 ° C. for a further 2 h.
Ermittlung der Kinetikwerte sowie der länqstwelligen Absorptionsmaxima:Determination of the kinetic values and the long-wave absorption maxima:
Zur Ermittlung der Aufhellgeschwindigkeiten wurden die derart hergestellten Probekörper in einer Kinetikbank PTM II der Fa. Zeiss vermessen (Bestrahlung mit 50 klux gemäß DIN EN 1836 Punkt 6.1.3.1.1.). Die Belichtungszeit betrug jeweils 15 min, die Aufhellung im Dunkeln 10 min. Die Temperatur des Glases wurde über eine thermostatisierbare Küvette geregelt. Während der Belichtung und der Aufhellung wurde die Transmission - bewertet nach der Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges V(λ) - jeweils in kurzen Zeitintervallen aufgezeichnet. Dar- überhinaus liefert die PTM Il-Kinetikbank zum Belichtungsende das UV/VIS- Spektrum der eingedunkelten Probekörper, woraus die längstwelligen Absorptionsmaxima ermittelt werden können.To determine the lightening speeds, the test specimens produced in this way were measured in a PTM II kinetic bench from Zeiss (irradiation with 50 klux according to DIN EN 1836 point 6.1.3.1.1.). The exposure time was 15 min in each case, the brightening in the dark 10 min. The temperature of the glass was controlled using a thermostattable cuvette. During the exposure and the brightening, the transmission - assessed according to the brightness sensitivity of the human eye V (λ) - was recorded in short time intervals. In addition, the PTM II kinetic bench supplies the UV / VIS spectrum of the darkened specimens at the end of the exposure, from which the long-wave absorption maxima can be determined.
In der nachstehenden Tabelle 1 sind die längstwelligen Absorptionsmaxima im eingedunkelten Zustand sowie die Halbwertszeit der Aufhellung, d.h. die Zeit von der maximaler Eindunklung bis zu einer Transmission, die äquidistant zur maximalen Eindunklung und Aufhellung liegt, der vorstehend hergestellten erfindungsgemäßen Spiroverbindungen sowie einer im Stand der Technik bekannten Ver- gleichsverbindung, wie in US-A 5,869,658 beschrieben, welche die nachstehende Strukturformel (III) aufweist:Table 1 below shows the longest-wave absorption maxima in the darkened state and the half-life of the brightening, that is to say the time from the maximum darkening to a transmission which is equidistant from the maximum darkening and brightening, the spiro compounds according to the invention produced above and one in the prior art known sales Direct link, as described in US Pat. No. 5,869,658, which has the following structural formula (III):
Figure imgf000015_0001
aufgeführt.
Figure imgf000015_0001
listed.
TABELLE 1TABLE 1
Figure imgf000015_0002
Figure imgf000015_0002
Aus der Tabelle 1 ist die schnellere Aufhellung der erfindungsgemäßen Spiro- Verbindungen im Vergleich zu der im Stand der Technik verfügbaren Verbindung, wie in US-A 5,869,658 beschrieben, deutlich ersichtlich. Table 1 clearly shows the faster brightening of the spiro compounds according to the invention compared to the compound available in the prior art, as described in US Pat. No. 5,869,658.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Photochrome 3H-Naphtho-[2,1-b]pyrane mit der allgemeinen Formel (I):1. Photochromic 3H-naphtho [2,1-b] pyrans with the general formula (I):
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0001
worin die Reste R-i, R2, R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander einen Substituenten darstellen, ausgewählt aus der Gruppe A, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einem (Ci-CβJ-Alkylrest, einem (Cι-C6)-Alkoxyrest, einem (C3-C7)-Cycloalkylrest, der ein oder mehrere Heteroatome aufweisen kann, einem Phenylrest, einer Hydroxygruppe, Brom, Chlor und Fluor; die Struktureinheit S unter Einbeziehen des zentralen Spirokohlenstoffatoms ein gesättigtes und/oder ungesättigtes Ringglied mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt, von denen maximal eines durch ein Heteroatom, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus O, S und NR5, ersetzt sein kann, wobei der Rest R5 einen geradkettigen oder verzweigtkettigen (C Cβ)- Alkylrest, einen substituierten oder unsubstituierten (C5-C )-Cycloalkylrest, einen substituierten oder unsubstituierten Phenylrest oder einen substituierten oder unsubstituierten Benzylrest darstellt, wobei an das Ringglied mindestens ein aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem anneliiert ist, wobei das Ringsystem ausgewählt ist aus der Gruppe E, bestehend aus Benzol, Naphthalin, Phenanthren, Pyridin, Chinolin, Furan, Thiophen, Pyrrol, Benzofuran, Benzothiophen, Indol und Carbazol, und das Ringsystem einen oder mehrere Substituenten aus der Gruppe A aufweisen kann; B und B' unabhängig voneinander aus einer der folgenden Gruppen a), b), c) oder d) ausgewählt sind, wobei sie a) mono-, di- und trisubstituierte Arylreste sind, wobei der Arylrest Phenyl oder Naphthyl ist; b) unsubstituierte, mono- und disubstituierte Heteroarylreste sind, wobei der Heteroarylrest Pyridyl, Furanyl, Benzofuran-2-yl, Benzofuran-3-yl, Thienyl, Benzothien-2-yl oder Benzothien-3-yl ist; wobei die Substituenten der Aryl- oder Heteroarylreste in a) und b) solche sind, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus Hydroxy, Amino, Mono-(CrC6)-alkylamino, Di-(CrC-6)-alkylamino, am Aromaten un-, mono- oder disubstituiertem Mono- und Diphenylamino, Piperidinyl, Mor- pholinyl, Carbazolyl, un-, mono- und disubstituiertem Pyrryl, (CrC6)- Alkyl, (C-ι-C6)-Alkoxy, Brom, Chlor und Fluor, wobei die vorgenannten aromatischen und heteroaromatischen Ringsysteme mit (CrCβJ-Alkyl, (C-ι-C6)-Alkoxy, Brom, Chlor und Fluor substituiert sein können; c) Struktureinheiten mit den folgenden Formeln (V) und (W) sindwherein the radicals R 1, R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a substituent selected from group A consisting of a hydrogen atom, a (C 1 -C 6 -alkyl radical, a (C 1 -C 6 ) alkoxy radical, one (C 3 -C 7 ) cycloalkyl, which may have one or more heteroatoms, a phenyl radical, a hydroxyl group, bromine, chlorine and fluorine; the structural unit S, including the central spirocarbon atom, is a saturated and / or unsaturated ring member having 5 to 8 carbon atoms represents, of which at most one can be replaced by a heteroatom selected from the group consisting of O, S and NR 5 , the radical R 5 being a straight-chain or branched-chain (C Cβ) alkyl radical, a substituted or unsubstituted (C 5 -C) cycloalkyl radical, a substituted or unsubstituted phenyl radical or a substituted or unsubstituted benzyl radical, with at least one aromatic or heteroaro on the ring member Matic ring system is annelated, the ring system being selected from group E consisting of Benzene, naphthalene, phenanthrene, pyridine, quinoline, furan, thiophene, pyrrole, benzofuran, benzothiophene, indole and carbazole, and the ring system can have one or more substituents from group A; B and B 'are independently selected from one of the following groups a), b), c) or d), where they are a) mono-, di- and trisubstituted aryl groups, the aryl group being phenyl or naphthyl; b) are unsubstituted, mono- and disubstituted heteroaryl radicals, the heteroaryl radical being pyridyl, furanyl, benzofuran-2-yl, benzofuran-3-yl, thienyl, benzothien-2-yl or benzothien-3-yl; wherein the substituents of the aryl or heteroaryl radicals in a) and b) are those selected from a group consisting of hydroxy, amino, mono- (CrC 6 ) alkylamino, di- (CrC- 6 ) alkylamino, on the aromatic and un -, Mono- or disubstituted mono- and diphenylamino, piperidinyl, morpholinyl, carbazolyl, un-, mono- and disubstituted pyrryl, (CrC 6 ) alkyl, (C 1 -C 6 ) alkoxy, bromine, chlorine and Fluorine, where the aforementioned aromatic and heteroaromatic ring systems can be substituted with (CrCβJ-alkyl, (C-ι-C 6 ) alkoxy, bromine, chlorine and fluorine; c) structural units with the following formulas (V) and (W)
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0001
worinwherein
Y und Z unabhängig voneinander O, S, CH, CH2 oder NRg sind, wobei der Rest Rg ausgewählt ist aus der Gruppe D, bestehend aus (Ci-Cβ)- Alkyl, (Cι-C6)-Acyl und Wasserstoff, die Reste R6 und R7 unabhängig voneinander Wasserstoff und/oder einen (Cι-Ce)-Alkylrest darstellen und der Rest R8 ein Substituent aus der Gruppe A ist, wobei n 1 , Y and Z are independently O, S, CH, CH2 or NRg, the radical R g being selected from the group D consisting of (Ci-Cβ) alkyl, (Cι-C 6 ) acyl and hydrogen R 6 and R 7 independently represent hydrogen and / or a (-CC) -alkyl radical and R 8 is a substituent from group A, where n is 1,
2, oder 3 ist, mit der Maßgabe, daß, wenn Y in der Formel (V) NRg ist, Z Kohlenstoff ist, oder d) B und B' miteinander einen un-, mono- oder disubstituierten Fluoren-9- ylidenrest oder einen gesättigten Kohlenwasserstoffrest bilden, der C3- C-12 spiro-monozyklisch, C7-C12 spiro-bizyklisch und/oder C7-C12 spiro- trizyklisch ist, wobei die Fluorensubstituenten aus der Gruppe A ausgewählt sind.2 or 3, with the proviso that when Y in formula (V) is NRg, Z is carbon, or d) B and B 'together form an un-, mono- or disubstituted fluorene-9-ylidene residue or a saturated hydrocarbon residue which is C 3 - C-12 spiro-monocyclic, C 7 -C 12 spiro-bicyclic and / or C 7 -C 12 is spirotricyclic, the fluorene substituents being selected from group A.
Photochrome 3H-Naphtho-[2,1-b]pyrane nach Anspruch 1 , wobei in der vorstehenden Formel (I) die Struktureinheit S unter Einbeziehen des zentralen Spirokohlenstoffatoms eine substituierte oder unsubstituierte Fluoren-, Xanthen-, Thioxanthen- oder Dihydroanthracen-Einheit ist.Photochromic 3H-naphtho [2,1-b] pyrans according to claim 1, wherein in the above formula (I) the structural unit S is a substituted or unsubstituted fluorene, xanthene, thioxanthene or dihydroanthracene unit including the central spirocarbon atom ,
3. Photochrome 3H-Naphtho-[2,1-b]pyrane nach Anspruch 1 oder 2, welche die allgemeine Formeln (II) aufweisen:3. Photochromic 3H-naphtho- [2,1-b] pyrans according to claim 1 or 2, which have the general formulas (II):
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0001
worin R-i, R2, R3 und R4 wie vorgenannt definiert sind und X für -CH2-, -O-, -S- oder eine C-C-Einfachbindung zwischen den Phenylringen steht.wherein Ri, R 2 , R 3 and R 4 are as defined above and X represents -CH 2 -, -O-, -S- or a CC single bond between the phenyl rings.
Photochrome 3H-Naphtho-[2,1-b]pyrane nach Anspruch 3, wobei in der vorstehend aufgeführten Formel (II) B und B' unabhängig voneinander mono-, di- und trisubstituierte Arylreste sind, wobei der Arylrest jeweils ein Phenylrest oder ein Naphthylrest ist.Photochromic 3H-naphtho [2,1-b] pyrans according to claim 3, wherein in the above formula (II) B and B 'are independently mono-, di- and tri-substituted aryl groups, the aryl group being a phenyl group or a Is naphthyl.
5. Photochrome 3H-Naphtho-[2,1-b]pyrane nach einem der vorgehenden Ansprüche, welche Spiro-9-fluoren-13'-[6-methoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno[2,1-f]- naphtho[2,1-b]pyran],5. Photochromic 3H-naphtho- [2,1-b] pyrans according to one of the preceding claims, which Spiro-9-fluoren-13 '- [6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] - naphtho [2,1-b] pyran],
Spiro-9-xanthen-13'-[6-methoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno[2,1-f]- naphtho[2,1-b]pyran], Spiro-9-thioxanthen-13'-[6-methoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno-Spiro-9-xanthene-13 '- [6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] - naphtho [2,1-b] pyran], spiro-9- thioxanthene-13 '- [6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno
[2,1-f]-naphtho[2,1-b]pyran],[2,1-f] naphtho [2,1-b] pyran],
Spiro-9-(9,10-dihydroanthracen)-13'-[6-methoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2- phenyl-indeno[2,1-f]naphtho[2,1-b]pyran] undSpiro-9- (9,10-dihydroanthracene) -13 '- [6-methoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1-f] naphtho [2,1-b] pyran] and
Spiro-9-fluoren-13'-[6,7-dimethoxy-2-(4-methoxyphenyl)-2-phenyl-indeno- [2,1f]-naphtho[2,1-b]pyran] sind.Spiro-9-fluoren-13 '- [6,7-dimethoxy-2- (4-methoxyphenyl) -2-phenyl-indeno [2,1f] -naphtho [2,1-b] pyran].
6. Verwendung der photochromen 3H-Naphtho-[2,1-b]pyrane nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in Kunststoffmaterialien.6. Use of the photochromic 3H-naphtho- [2,1-b] pyrans according to one of claims 1 to 5 in plastic materials.
7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei das Kunststoff material eine oph- thalmische Linse ist. 7. Use according to claim 6, wherein the plastic material is an ophthalmic lens.
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